고기후학의 관점에서 바라본 현재의 기후변화

Abstract

Paleoclimatology during the past a few hundred million years is briefly reviewed. Global sea surface temperature varied within 20°C and bottom water temperature varied within 15°C during the past 200 million years. Particularly, global sea surface temperature varied within 1°C during the past 10,000 years, and varied within 0.5°C during the past 1,000 years. Carbon dioxide concentrations varied between 180 and 3,000ppm during the past 200 million years. Current value of carbon dioxide concentration is 375 ppm and this value never happened at least during the past 450,000 years. Current value of methane concentration is 1,800ppb, and this value never reached at least during the past 20 million years. Concerning this, we are currently living on very unusual climatic conditions.

요약하면 과거 45만년간 대기의 평균온도는 약 8oC의 범위 내에서 변했다. 대기 중의 이산화탄소의 농도는 약 200-300 ppm 사이에서 변했으며 메탄의 농도는 약 400-700 ppb 사이에서 변했다. 약 10,000년 전부터 현재까지 전 지구의 온도는 최대 약 1oC의 범위 내에서 변했으며, 약 6,000년 전인 홀로세 중기 기후최적기, 약 500-1,000년 전인 중세 온난시기, 약 100-500년 전인 소빙하기 등은 전 지구적으로 일어난 기후변화이다. 홀로세 중기 기후 최적기, 중세 온난시기, 소빙하기 등에 대한 기후변화의 메커니즘은 태양복사열의 차이로 일부 설명하고 있지만 현재 잘 알려지지 않은 상황이다. 이산화탄소의 대기 중 농도 또한 1900년 이전에는 300 ppm, 메탄의 대기 중의 농도는 700 ppb를 초과한 적이 없다. 하지만 현재 대기 중의 이산화탄소 농도는 약 375 ppm, 메탄의 농도는 약 1,700 ppb를 넘어서고 있다. 고기후의 연구 결과에 의하면 이산화탄소의 농도가 기존 농도의 40% 이상이면 기후의 모드가 바뀐다. 아직 이런 결론을 내리기는 조심스럽지만 1900년 이전의 300 ppm 의 40%를 적용하면 대기 중의 이산화탄소의 농도가 약 420 ppm 인 경우 우리는 지금과는 다른 기후의 형태를 경험하게 될 것이다. 기존의 연구들에 의하면 환경재앙을 피하려면 대기 중 이산화탄소의 농도를 450 ppm 이하로 안정화 시켜야 한다고 한다. 현재까지 풀리지 않은 문제는 현재의 대기 중의 이산화탄소 농도 (375 ppm)는 과거 45 만년 간 이보다 높은 적이 없으며 메탄의 농도는 과거 2,000만 년 간 이보다 높은 적이 없다. 하지만 온도는 현재보다 약간 높거나 비슷한 적이 여러 번 관찰되었다. 이는 무엇을 의미하는가? 이는 미래에 도전해야 될 과제이다. 최근의 기후변화가 장기간 지속될 변화인지 아니면 잠시 머물 자연 변동성의 일부인지는 현재로선 분명치 않다 (Felis et al., 2000).